自科基金主要研究内容.doc

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超声振动模压主要研究内容：

主要目标：

通过研究超声振动作用—玻璃材料流动特性、填充性能—玻璃/模具贴合度—尺寸和形状的传递性—成型精度之间的内在关系，探讨超声振动对玻璃材料流动机理及特性、成型精度、残余应力、脱模等方面的影响，揭示微光学玻璃元件的超声振动辅助超精密热压成型机理和规律，形成有效控制微光学玻璃元件热压成型精度的新方法及技术。

非球面微型透镜阵列元件、非球面柱面透镜阵列元件、微V形槽元件作为加工研究对象，达到以下技术要求。

（1）总体要求：

用于精密模压的低熔点光学玻璃K-PSFn173、N-FK5、K-PBK40和BK7，阵列元件或为微沟槽元件厚度0.3-3.0mm，整体尺寸≤30mm×30mm，单元尺寸≤5mm×5mm，单元数≥16个；

（2）非球面微型透镜阵列元件技术指标：

模具非球面面形精度达到P-V≤0.2µm，表面粗糙度Ra≤30nm，成型后的元件单个非球面透镜口径1-5mm，面形精度P-V≤0.5µm,表面粗糙度Ra≤50nm；

（3）非球面柱面透镜阵列元件技术指标：

模具非球面面形精度达到P-V≤0.3µm，表面粗糙度Ra≤40nm，成型后的元件单个非球面柱面透镜口径1-5mm，面形精度P-V≤1µm,表面粗糙度Ra≤100nm；

（4）微V形槽元件技术指标：

模具面形精度达到P-V≤0.5µm，表面粗糙度Ra≤100nm，成型后的元件V型槽宽0.1-2mm，槽深0.1-0.5mm，面形精度P-V≤1µm,表面粗糙度Ra≤200nm。

主要研究内容：

1）高温状态下超声振动系统的稳定性。

2）超声振动下光学玻璃的流动机理及特性。

3）超声振动影响模具复杂形状传递（shapetransferability）的规律。

4）研究超声振动对光学元件脱模性能的影响。

5）研究超声振动辅助热压成型工艺，优化成型工艺参数。

6）微结构光学元件超声波辅助热压成型过程中数值模拟和仿真预测。